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江南,案例|上海竹园污泥干化焚烧工艺设计
时间：2024-02-08
焦点提醒：案例|上海竹园污泥干化燃烧工艺设想
2 污泥领受储运系统4座污水处置厂的脱水污泥经由过程卡车运输至本污泥处置厂区，经物流收支口的地磅称重计量后，卸载至4座地下污泥领受仓，每仓有用容积30m³。污泥由领受仓底部的4台柱塞泵别离输送至4座污泥储仓，储仓总有用容积1500m³，可贮存2天进厂污泥量。储仓下共设8台污泥输送泵，此中6台螺杆泵与6台干化机逐一对应供泥，2台液压柱塞泵将残剩部门湿污泥间接输送至燃烧炉前的夹杂进料螺旋。3 污泥干化系统本项目共设置装备摆设了6台四轴桨叶式干化机，单台换热面积为200m²。桨叶式干化机合用在高粘度物料的干化，它可以或许间接逾越污泥粘滞区，产出含固率60%以上的干污泥，便在采取皮带、螺旋等简单的体例进行输送。桨叶采取了非凡的齿合设想，叶片之间具有自洁净功能，避免污泥在受热面板结影响传热效力。国内污泥含砂量高，对装备磨损严峻，是以对桨叶进行了100%碳化钨耐磨喷涂。在干化机空心轴、桨叶和夹套中通入0.5～0.8MPa饱和蒸汽，湿污泥从干化机一端进入，在干化机内以推流情势迟缓进步并逐步被干化和破裂，最初半干污泥从另外一端排出。干化机内经由过程轮回载气（空气）将机内水份快速带走，同时包管干化机内部处在微负压状况。排出的湿载气温度在85～90℃，颠末洗涤塔洗涤降温至40～50℃并脱除水份后，80%送回干化机轮回利用，残剩20%送入燃烧炉作为燃烧二次风，同时载气中无机成份被高温分化脱除臭味。采取间接洗涤体例，洗涤水采取污水处置厂处置尾水，冷凝液排放至污水池后经晋升前往污水处置厂处置。干化热源首要来自余热汽锅发生的蒸汽，不足部门引入外高桥发电厂的蒸汽。外高桥蒸汽用量取决在污泥的含水率和热值。冷凝水经换热器降温后，进入除氧器除氧后前往汽锅系统。4 污泥燃烧系统燃烧炉是全部项目的焦点。本项目设置2台鼓泡流化床燃烧炉，每台燃烧炉直径7.3m（外径），高度14.8m，立式圆柱钢壳体，内有耐火材料和保温材料衬里，外设保温夹套，每台燃烧炉额定热负荷12.35MW。燃烧炉自下而上顺次为锥底、流化区、自在燃烧区。燃烧炉布风度用布风管情势，设在砂床下部，布风管向下开孔，经由过程燃烧炉锥形底部的反射感化将砂床流化。每台燃烧炉床层上部设置两套启动燃烧器用在燃烧炉启动时升温，每套负荷12000MJ/h，利用轻柴油作为燃料；底部设有辅助燃烧系统，每台燃烧炉设8个喷油枪，用在运转中炉温的调理。燃烧炉顶部设有冷却水喷枪和喷尿素系统，用在避免燃烧炉超暖和削减氮氧化物发生。干化后含水率40%以下的污泥经皮带机和链板机输送和晋升，再经螺旋分派至4个干污泥缓存仓，每一个缓存仓容量12m³。缓存仓下设置计量槽对干污泥进行称重后，进入燃烧炉前的夹杂进料螺旋，与残剩含水率80%摆布的湿污泥夹杂落后入燃烧炉燃烧，夹杂污泥含水率为60%摆布。污泥进入流化床后被猛烈扰动状况的炽热床料打磨、敏捷破裂并平均散布到砂床内，并与空气充实接触，实现污泥不变和完全燃烧。砂床静止时厚度约1.5m，流化时厚度约2.5m，石英砂平均粒径在0.3～0.5mm。设有砂轮回系统，按照砂床高度和床砂质量的转变进行补砂或换砂操作，一般不需排渣，热丧失较少。燃烧炉设一次和二次供风系统。设置2台一次流化风机，设置装备摆设能力16744Nm³/h每台，出口风压35kPa，额定工况单台燃烧炉供风量12150Nm³/h。一次风包罗全厂搜集的臭气和燃烧炉夹套中抽吸的热空气����APP，起首颠末一级空气预热器与干化机蒸汽凝聚水换热，将温度升高至80℃摆布，再颠末燃烧炉出口烟道上的二级高温空气预热器，与燃烧发生的热烟气换热，温度升高至300℃摆布，从砂床下部的布风管进入。二次风来自干化机轮回载气，间接通入燃烧炉自在燃烧区，确保完全燃烧，额定工况风量3075Nm³/h。与一般燃烧系统设想比拟，本项目燃烧系统设想有以下特点：（1）鼓泡流化床燃烧炉是今朝污泥燃烧利用最多的情势，其最年夜的特点是底部的流化砂床有着相当年夜的热容量，最合用在像污泥这类低热值、高含水率、性质波动年夜、且难以引燃和燃尽的低质量燃料的燃烧。可以或许实现污泥矜持燃烧，当供泥不变时燃烧炉不需要添加辅助燃料。（2）布风管和反射锥设想情势简单、维修改换便利，燃烧炉内部无勾当部件，既包管了砂床的活动平均性和公道的粒径散布，又避免了对布风装配的磨损和梗塞，炉渣和结块也轻易从炉底排出。（3）燃烧炉外部设置了夹套，经由过程抽吸夹套中的热空气作为一次风，然后操纵干化冷凝水余热对一次风进行预热，高效操纵能源的同时确保燃烧炉概况温度知足低在50℃的规范要求。（4）全厂的举措措施装备经由过程臭气搜集系统的抽吸构成负压，避免臭味分散。臭气作为一次供风，部门干化不凝气作为二次供风，经由过程高温燃烧的体例实现高效除臭。（5）污泥采取后混体例入炉，相对不后混的体例，能够避免污泥含水率在粘滞区四周形成输送坚苦的环境，同时能够经由过程干湿污泥配比的调理，矫捷应对污泥含水率波动和热值季候性的转变，实现污泥矜持燃烧和节能。5 余热操纵燃烧烟气颠末高温空气换热器后温度变成760℃摆布，然落后入余热汽锅。设置2台余热汽锅，每台蒸汽产量8 t/h，将污泥燃烧烟气中的热量转化为压力8bar（1bar=0.1MPa）、温度175℃的饱和蒸汽，供干化利用。斟酌到流化床燃烧烟气中含尘量较高的特点，余热汽锅采取单锅筒膜式水冷壁情势，设置蒸汽吹灰器，在包管高效的同时具有初步降尘的感化。余热汽锅出口烟气温度下降至260℃摆布，热能获得有用操纵。6 烟气处置系统本项目配套2条烟气处置线，余热汽锅出口的烟气顺次经由过程静电除尘器、布袋除尘器、洗涤塔并经再热器后达标排放。烟气起首进入静电除尘器，可去除95%以上的飞灰。静电除尘器搜集的飞灰经由过程力量输送至飞灰仓，加湿后作为一般固体废料外运措置或操纵。在袋式除尘器前的烟气管道中喷入粉末活性炭，用在吸附烟气中的Hg等重金属和二恶英等无机化合物。活性炭中添加石灰以惰化活性炭避免其燃烧和爆炸，夹杂比例1∶10。布袋除尘器捕集的飞灰经由过程力量输送至废物仓，作为危险烧毁物，拜托专业单元外运措置。经袋式除尘器处置后的烟气进入烟气洗涤塔下部，进步前辈行脱酸处置。采取NaOH作为接收剂，接收烟气中的HCl、SOx等酸性气体。塔内设有填料，洗涤液由泵轮回。脱酸后的烟气进入洗涤塔上段，进一步降暖和除湿。为避免烟气排放时发生白烟，设想了烟气再热工艺。经静电除尘器处置后的烟气进入烟气再热器，与洗涤后的冷烟气换热，热烟气温度由226℃降至170℃，然落后入布袋除尘器。而冷烟气则从50℃晋升至105℃以上后高空排放，烟囱高度50m。本项目设有烟气在线监测系统（CEMS），对烟气流量、温度、压力、湿度、氧浓度、烟尘、氯化氢（HCL）、二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）、一氧化碳（CO）、氟化氢（HF）和二氧化碳（CO2）等参数进行及时监测和节制，检测成果同时上传当局环保监管平台。7 首要工艺节制干化系统首要节制污泥干化量和污泥干度两个参数。经由过程干化机进泥管道上设置的电磁流量计反馈旌旗灯号变频节制污泥螺杆泵，实现湿污泥给料速度的节制。出泥干度经由过程起落干化机出口处的堰板，以调剂污泥在干化机内的逗留时候来实现。干化机尾部设有温度探头，当内部温度跨越160℃时，主动喷水降温以包管干化系统运转平安。载气风机使干化机内构成-（100～500Pa）微负压，微负压节制经由过程压力探头反馈旌旗灯号，主动调理载气风机出口前往干化机和至燃烧炉两条分支管路上的电动调理阀开度实现。燃烧炉一般运转时自在燃烧区温度节制在850～900℃，当炉温低在850℃时，启动底部的辅助油枪系统；当温度跨越900℃时，启动顶部喷水举措措施。燃烧炉分歧高度设有6个温度探头，炉温检测旌旗灯号反馈至中控温度主动节制模块，经由过程计较给出干、湿污泥投加快率和比例，实现炉温主动调理，使污泥在必然的温度波动规模内矜持燃烧。燃烧炉的湿污泥给料节制经由过程变频污泥泵来实现，干污泥给料量经由过程计量槽下部变频螺旋来节制。额定工况下每台燃烧炉干污泥给料量设定值为4.646t/h，湿污泥给料量设定值为4.306t/h。燃烧炉出口烟气氧含量节制在6%～10%，经由过程调理一次风机进口挡板来调理一次风量，实现多余空气率节制。燃烧炉一般运转时经由过程上述3T+E手艺，即燃烧温度、逗留时候、夹杂水平、多余空气率的节制，来实现不变燃烧和削减污染物排放。炉内压力经由过程压力仪表反馈和引风机变频器节制机电转速进行，保持在-（0.5～1.0）kPa微负压状况。当炉顶压力跨越2 kPa后，急排烟囱主动开启。经由过程仪表检测洗涤液pH主动调理NaOH投加量。洗涤液pH一般设定在7摆布。可按照烟气在线监测仪表反馈数据，调剂洗涤液pH，确保烟气排放中的二氧化硫等酸性污染物目标在平安规模内。
